关于海沙对建筑工程的影响对策

摘要：近年来受河沙减少的影响，一些沿海城市在工程建设活动中利用海沙拌制混凝土和沙浆，使建筑工程出现了氯离子腐蚀情况，降低了工程的耐久性，给工程质量带来了隐患。因此，必须加强建筑用沙的管理，严格控制和科学使用海沙，以确保工程的质量。

关键词：建筑工程；海沙施工；结构影响；防治措施

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

引言

《海沙混凝土应用技术规范》JGJ206―2010(以下简称《规范》)将“海沙”定义为:出产于海洋和入海口附近的沙,包括滩沙、海底沙和入海口附近的沙。将“入海口附近的沙”纳入海沙范畴,主要是考虑到长期以来对江河入海口附近的所谓“咸水沙”使用的争论问题。入海口是河流与海洋的汇合处,淡水和海水的界线不易分明,几界线随着季节和径流量的变化而发生变化。“海沙混凝土”定义为:细骨料全部或部分采用海沙的混凝土。按照此定义,凡是掺有海沙的混凝土,无论掺加比例多少,都应视为海沙混凝土。上述的定义具有特殊性,与其他学科的术语有较大差别,其目的是从严控制海沙混凝土的工程质量。

一、海沙的特点及危害

海沙泥含量少、细度均匀、粒形好，适合配制混凝土。但未经淡化处理的海沙氯盐、贝壳等有害物质含量较高。氯离子不仅能破坏钢筋的钝化膜，形成腐蚀电池，造成钢筋锈蚀，而且能增大溶液导电性，增大电位差从而加速钢筋腐蚀过程。贝壳因易解理破裂，其与水泥浆的结合效果较差，数量多时会致使混凝土和易性变差，抗拉、抗压强度和抗渗性能变差。因此，使用未经处理的海沙作为混凝土骨料，势必造成建筑物潜在的危险。关于“海沙屋”的危害国内外教训惨痛。例如1999年土耳其地震，大量海沙建筑物倒塌；震惊世界的韩国汉城的“三丰大厦”突然坍塌；日本地震房屋倒塌人员伤亡惨重的原因“天灾人祸各占一半”；我国台湾1999年的“海沙屋事件”；内陆宁波、舟山、深圳等沿海地区凸现的“海沙屋建筑”。

二、海沙对混凝土结构的影响

1、,腐蚀破坏实例

1994 年 10月开始对我国东南沿海五座典型的钢筋混凝土挡潮蓄淡大闸进行了跟踪调查。调查的主要部位有:处于水位变动区和浪溅区的启闭大梁,胸墙闸门板、排架柱、工作桥以及机房室 内的柱梁等。调查发现,除了预制构件外,多数现浇钢筋混凝土曾采用 了当地海沙.所见的海沙混凝土构件顺筋开裂严重,有的钢筋几乎己锈断,大片混凝土保护层脱落,一片凄惨景象。

2、海沙对混凝土结构耐久性的影响

混凝土呈碱性,其pH值一般大于12.5。在碱性环境中,钢筋容易发生钝化作用,在钢筋表面产生一层致密的钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入到混凝土内部后,与混凝土材料中的碱性物质发生中和,从而导致混凝土的pH值降低,当出现pH

三、针对海沙对混凝土结构耐久性影响的防治与措施

大多数情况下,海沙的含氯盐量是超标的,针对我国规范中对耐久性设计的要求,一般不可直接使用。但由于淡水沙资源有限,所以针对建设中对沙的需求,通过对海沙采取适当的技术处理,海沙是可以用于混凝土结构中的。 利用海沙的前提是处理好其含盐量和对钢筋的腐蚀问题,参照国内外在利用海沙方面的经验,归纳起来有以下几种方法。

1、自然放置法 将海沙堆积到一定厚度,自然放置数月或几年,经取样含盐量合格后使用。此法的优点是:不需要特别大的场地,不消耗淡水;缺点是:需放置较长时间,不能 解决应急需要。

2、淡水冲洗法。利用淡水冲洗海沙，使其含盐量达到标准要求。此法效果可以，在技术上具有明显的优势。但是需要专用设备，经济花费大。一般适用于淡水资源丰富地区。

3、 添加阻锈剂。用一种化学药剂来抑制消除海沙中氯盐对钢筋混凝土的腐蚀作用。此法日本使用较多，施工方便，但是技术方面很难达到要求，且有的阻锈剂有毒，会释放致癌物质，还有阻锈剂也是化学物质会影响钢筋混凝土的性能。

4、机械法。主要是采用机械设备对海沙进行混匀处理，可以在较窄的场地上作业，1m3耗水量约在1.5t以上，需要分级设备、离心设备、给排水设备等机械设备，但其耗时最少。目前应用较多的是淡水冲洗法和添加阻锈剂法，这要看淡水源的丰富程度，国外应用较多的还是添加阻锈剂法。在使用淡化海沙配制混凝土时，为了使混凝土更有保障，最好掺加粉煤灰、矿渣或硅灰等矿物掺合料，这样可以明显改善混凝土的结构，增加致密性，减少混凝土中钢筋锈蚀的机会。

四、海沙在建筑施工中应注意的问题

1、海沙不得用于预应力混凝土

《规范》规定“海沙不得用于预应力混凝土”。 有些经营者在利益的驱动下，参杂使假、在河沙中拌和海沙进行销售，混凝土生产施工中违规使用海沙和不合格河沙的现象也有所抬头，给建设工程带来严重质量安全隐患。为了坚决制止和打击使用不合格混凝土用沙的违规现象，《建设工程质量管理条例》、《厦门市建设工程材料使用管理办法》等法规明确指出预拌商品混凝土生产企业、施工企业不得使用验收不合格、检测不合格的混凝土用沙。混凝土用沙的质量指标和检验方法也必须符合《普通混凝土用沙、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）和《海沙混凝土应用技术规范》（JGJ206-2010），并且要求氯离子含量不得大于0.01%。用于配制混凝土的海沙必须经净化处理，且海沙不得用于预应力混凝土。因此，本规范规定预应力结构不得使用海沙混凝土。

2、严格控制海沙及海沙混凝土中的氯离子含量

由于氯离子是导致钢筋锈蚀的最直接因素，因而也是影响海沙在工程中应用的最关键因素。上述提到的对海沙应用的种种从严的限制性规定，从技术层面而言，最重要的原因是对海沙中氯离子可能对钢筋混凝土结构留下重大隐患的担忧。也可以说，海沙混凝土应用的安全问题主要取决于是否控制好海沙及海沙混凝土的氯离子含量。《普通混凝土用沙、石质量及检验方法标准》JGJ52―2006中对沙的氯离子含量作为强制性条文规定:“钢筋混凝土用沙，氯离子含量不得大于0.06%(以干沙质量百分率计);预应力钢筋混凝土用沙，氯离子含量不得大于0.02%”。然而，对于海沙而言，这个含量的限制相对宽松，除了需要考虑到海沙的氯离子在混凝土中存在一个长期缓慢释放的过程，而目前的测试方法仅是针对短期溶出氯离子的测定，且按照JGJ52―2006的测试方法，先将沙样烘干，然后测定氯离子，这个过程会损失氯离子，造成对海沙氯离子含量的低估。同时还需要考虑海沙大多用于沿海地区，混凝土结构受到来自海洋氯离子的侵入风险高，以及沿海地区干湿循环现象普遍等不利因素。因此，《规范》提高了对海沙中氯离子含量的要求，规定海沙的氯离子含量不得大于0.03%。同时对其他原材料的氯离子含量也提出了较高要求。如要求水泥的氯离子含量不得大于0.025%，拌合用水的氯离子含量不得超过250mg/L。

结束语

现如今，我国依然有一些地方继续偷用、误用或不合理利用海沙的情况。为此，需要加强宣传和贯彻相关标准规范的执行力度，让广大工程技术人员认识到使用未经净化处理海沙的极大危害性，只要科学、合理地利用海沙，才可以生产出质量合格、耐久性良好的混凝土，满足工程建设的需要，创造出巨大的经济效益和社会效益。

参考文献

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